蟑螂为什么喜欢撞到墙上?
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发布时间：2022-06-16 21:47
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时间：2023-11-08 11:51
蟑螂的爬墙方法可能看起来不正统，但在垂直方向上给它们带来了巨大的优势。（照片：ooKIRATHIKANoo / Shutterstock）
一头扎进墙壁通常不是一件好事，但似乎对蟑螂来说效果很好。
发表在英国皇家学会界面杂志上的一项研究发现，这些昆虫以这种方式进入墙壁，以便将它们的身体反射成一个角度。这使他们能够在没有问题的情况下爬上垂直表面。
这是一种狡猾的逃生策略，科学家认为这将有助于他们开发出更好的机器人。
在墙上
美国蟑螂速度很快，以每秒50个体长的速度移动。当在地板上比赛以避开掠食者时，蟑螂可能会瞄准墙壁并且头朝前。这样的碰撞应该可以使虫子昏迷，但它们有一个减震的身体，不仅可以保护它们免受伤害，还可以让它们将这种动力引导到实际上爬上墙壁。
研究人员发送了18只雄性蟑螂，这些蟑螂在一个纸面衬里的表面上运行。他们以每秒500帧的速度拍摄高速视频，并使用一些动作跟踪软件来查看这些错误是如何在墙上进行的。这两个都很重要，因为在肉眼看来，蟑螂似乎在不错过一步的情况下匆匆爬上了墙。它们似乎毫不费力地从水平划线变为垂直划线。
然而，一旦研究人员观察了镜头，他们发现蟑螂宁愿将头撞向墙壁，吸收力量，反弹到攀爬角度并继续匆忙。80％的情况下使用此方法。剩下的时间里，蟑螂在与墙碰撞之前将自己向上倾斜一点，导致进攻速度变慢。
谨慎通常是不必要的。研究人员发现，那些撞向墙壁的蟑螂使得垂直移动的速度与大约75毫秒一样快- 就像那些表现出一点点谨慎的那样。然而，考虑到它们在与墙碰撞时没有减速，这使蟑螂有更大的机会逃脱捕食者，这可以使生存产生巨大的差异。
“他们的身体正在进行计算，而不是他们的大脑或复杂的传感器，”哈佛大学的生物学家，该研究的主要作者Kaushik Jayaram 告诉纽约时报。
更好的机器人
为了确定这种方法是否会转化为机器人，帮助他们驾驭困难的地形，Jayaram和研究团队构建了一个小型的手掌大小的六足机器人，名为DASH，前面没有传感器。机器人会像蟑螂一样依靠它的身体进行导航。研究人员增加了一个称为“鼻子”的倾斜锥体，以促进机器人可能实现的任何潜在的向上倾斜。使用与蟑螂相同的方法拍摄机器人。
DASH设法进行正面垂直过渡，就像蟑螂一样。在DASH的下一次迭代中，团队希望增加“基板附着机制”，以便它可以在过渡运动后爬上墙壁。
研究人员认为他们的方法是机器人技术的“范式转换”，是构建它们的新方法。通过依靠更加基于机械的方法而不是基于传感器的方法，机器人可以更加强大并且更容易探索困难区域。
